(57)【要約】  本発明は、蛍光灯安定器から来る第１信号を、整流回路を介して、少なくとも１つの発光ダイオードを有する照明回路に供給するための第２信号に変換するための変換回路を提供する。前記変換回路は、２端子入力又は２端子出力の間の並列分岐にインダクタを有する。これは、損失の大幅な増加なしに安定器出力電力が減らされることを可能にする。前記変換回路は、蛍光灯安定器へのLEDの後付けを可能にするためのものである。
2019510344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端部に一対の電気的接続部を有すると共に、反対側の第２端部に一対の電気的接続部を有する蛍光灯安定器から来る第１信号を、整流回路を介して少なくとも１つの発光ダイオードを有する照明回路に供給するための第２信号に変換するための変換回路であり、
第１入力端子及び第２入力端子を含む、前記第１信号を受け取るための２端子入力であって、
前記第１入力端子が、前記安定器の前記第１端部にある前記一対の電気的接続との接続のためのものであり、
前記第２入力端子が、前記安定器の前記第２端部にある前記一対の電気的接続との接続のためのものである２端子入力と、
第１出力端子及び第２出力端子を含む、前記第２信号を供給するための２端子出力と、
前記２端子出力を前記２端子入力に結合するためのリアクタンス段とを有する変換回路であって、前記リアクタンス段が、並列分岐にインダクタを有する変換回路。
【請求項２】
前記リアクタンス段が、
前記２端子入力の前記端子間に並列インダクタを有し、前記２端子入力の２つの前記端子が、前記２端子出力の２つの前記端子に接続される請求項１に記載の変換回路。
【請求項３】
前記リアクタンス段が、
前記２端子入力の前記端子間の並列インダクタ、及び前記２端子入力の前記第１端子と前記２端子出力の前記第１端子との間の、又は前記２端子入力の前記第２端子と前記２端子出力の前記第２端子との間の直列インダクタを有する請求項１に記載の変換回路。
【請求項４】
前記リアクタンス段が、
前記２端子入力の前記端子間の並列インダクタ、及びを前記２端子入力の前記第１端子と前記２端子出力の前記第１端子との間の、又は前記２端子入力の前記第２端子と前記２端子出力の前記第２端子との間の直列コンデンサを有する請求項１に記載の変換回路。
【請求項５】
前記リアクタンス段が、
前記２端子入力の前記第１端子と前記２端子出力の前記第１端子との間の、又は前記２端子入力の前記第２端子と前記２端子出力の前記第２端子との間の直列インダクタ、及び前記２端子出力の２つの前記端子間の並列インダクタを有する請求項１に記載の変換回路。
【請求項６】
前記リアクタンス段が、
前記２端子入力の前記第１端子と前記２端子出力の前記第１端子との間の、又は前記２端子入力の前記第２端子と前記２端子出力の前記第２端子との間の直列コンデンサ、及び前記２端子出力の２つの前記端子間の並列インダクタを有する請求項１に記載の変換回路。
【請求項７】
前記リアクタンス段が、
前記２端子入力の前記端子間の並列インダクタ、及び前記２端子入力の前記端子間のコンデンサを有し、前記２端子入力の２つの前記端子が、前記２端子出力の２つの前記端子に接続される請求項１に記載の変換回路。
【請求項８】
前記リアクタンス段が、
前記２端子入力の前記端子間にインダクタとコンデンサとを直列に有し、前記２端子入力の２つの前記端子が、前記２端子出力の２つの前記端子に接続される請求項１に記載の変換回路。
【請求項９】
前記変換回路が、前記第１及び第２信号のうちの１つ以上の振幅を減らすための整合回路を有する請求項１乃至８のいずれか一項に記載の変換回路。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の変換回路を有する蛍光灯安定器。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の変換回路と、
少なくとも１つの発光ダイオードを含む照明回路とを有する照明回路。
【請求項１２】
前記照明回路が、
フィラメントエミュレーション回路と、
ピン安全及び起動回路と、
整流器と、
前記整流器の出力における出力コンデンサと、
LEDドライバとを有し、前記整流器が、前記変換回路の出力側にある請求項１１に記載の照明回路。
【請求項１３】
蛍光灯安定器と、
請求項１２に記載の照明回路とを有する照明設備であって、前記変換回路が、前記蛍光灯安定器の出力側にある照明設備。
【請求項１４】
前記蛍光灯安定器が、ハーフブリッジ共振安定器を有する請求項１３に記載の照明設備。
【請求項１５】
放電ランプを、少なくとも１つの発光ダイオードを含む照明回路に置き換えるための方法であって、蛍光灯安定器と前記照明回路との間に、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の変換回路を取り付けるステップを有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光灯安定器から来る第１信号を、整流回路を介して照明回路に供給するための第２信号に変換するための変換回路に関する。本発明は、更に、照明回路及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体照明（SSL）は、多くの照明用途において急速に標準になりつつある。これは、発光ダイオード（LED）などのSSL要素が、制御可能な光出力色、強度、ビーム広がり及び／又は照明方向を可能にするだけでなく、優れた寿命及びエネルギ消費を示すこともできるからである。
【０００３】
管状照明デバイスは、オフィス照明用、小売り環境用、廊下内、ホテル内などの商業的照明用途において広く用いられている。従来の管状照明取り付け具は、管状照明の各端部にある接続ピンに機械的及び電気的な接続をするためのソケットコネクタを各端部に有する。従来の管状照明は、蛍光灯の形をしている。蛍光灯のための電子安定器を備えている照明器具の大規模な設置基盤がある。
【０００４】
現在、従来の蛍光灯管の直接的な代替品として用いられ得る管状LED（「TLED」）ランプが存在する。このやり方では、既存の照明取り付け具を変更するという代償なしに、固体照明の利点が得られ得る。実際、蛍光灯安定器に対応するTLEDは、蛍光灯をLED照明に置き換える最も簡単で最も低コストのやり方である。再配線（安定器の取り外し、TLEDのAC電源への直接接続）と、照明器具全体の交換との両方とも、かなり厄介且つ高価である。蛍光灯には、電磁（EM）安定器と電子高周波（HF）安定器との両方が用いられる。
【０００５】
図１は、蛍光灯安定器に対応するTLEDの典型的なブロック図を示している。
【０００６】
安定器１０は、ハーフブリッジ並列共振コンバータを有し、電子（高周波）安定器対応TLED１２を駆動する。
【０００７】
安定器１０と高周波対応TLED１２とは、TLEDの一方の端部にある接続ピン１及び２、並びにTLEDの他方の端部にある接続ピン３及び４を介して接続される。
【０００８】
高周波対応TLED１２は、典型的には、図１に図示されている構成要素の全てを含む。これらは、フィラメントエミュレーションユニット１４、ピン安全及び起動回路１６、整合回路１８、整流器２０、LEDドライバ２２、平滑コンデンサ２３、並びにLEDストリング２４である。
【０００９】
これらの構成要素のほとんどについては、図１において示されている実施例は、単なる例であり、それらの機能の他の実施例は可能であり、前記他の実施例も用いられる。図１において示されているLEDドライバは、シャントスイッチドライバである。
【００１０】
ハーフブリッジ安定器１０の設計の詳細は、図１には示されていない。このタイプの安定器も単なる例であり、プッシュプルコンバータのような他の実施例も、可能であり、用いられている。
【００１１】
TLED１２は、TLED１２を安定器１０に接続するために用いられる４つの接続ピンを有する。ピン１及びピン２は、TLEDの一方の端部に位置し、ピン３及びピン４は、TLEDの他方の端部に位置する。フィラメントエミュレーションユニットは、ピン１及びピン２をピン５に接続すると共に、ピン３及びピン４をピン６に接続する第１回路を有する。ピン安全及び起動回路１６、整合回路１８、並びに整流器２０は、ピン５及びピン６を介してしか安定器に接続されない。
【００１２】
HF安定器対応TLEDにおいて用いられる整合回路１８は、安定器の出力電力を低減させるために用いられる。整合回路における直列接続要素は、電流がLEDストリングへ流れるのを妨げる。整合回路における並列接続要素は、HF安定器からTLEDへ流れる電流がLEDストリングに到達しないことを可能にする。整合回路１８を加えることで、このような安定器において用いられるハーフブリッジ並列共振コンバータは、高次共振コンバータに変えられる。このような高次コンバータの解析に伴う複雑化のため、整合回路は、おそらく、TLED回路の中で最もよく理解されていない部分である。様々な整合回路が、会議及びジャーナル論文、並びに特許文献に記載されている。
【００１３】
図２は、整合回路１８が、TLEDにおいて、どのように安定器１０と他のTLED回路（整流器２０、平滑コンデンサ２３及びLED２４）との間に配置されるかを簡略化されたブロック図で示している。この簡略化されたブロック図には、フィラメントエミュレーション、ピン安全及び起動回路、並びにLEDドライバは示されていない。安定器の出力電力へのそれらの影響はほとんど無視できる。従って、整合回路１８は、ピン５及びピン６を含む第１ポートを介して安定器に接続され、ピン７及びピン８を含む第２ポートを介して整流器に接続される２ポートネットワークである。直列要素は、ピン５及び７の間、又はピン６及び８の間に接続される。並列要素は、ピン５及び６の間、又はピン７及び８の間に接続される。従って、直列及び並列要素は、全ての直列接続要素が、短絡回路に置き換えられ、全ての並列接続要素が開回路に置き換えられる場合には、ピン５はピン７に接続され、ピン６はピン８に接続され、ピン５とピン６との間には接続がないことを要求することによって、規定され得る。
【００１４】
管状ランプ安定器は近似電流源である。それ故、それらは、LEDストリングをほぼ一定の電力で駆動することができる。如何なる整合回路もないこのような回路が、図３において図示されている。整合（即ち、変換）回路の使用は、様々な安定器タイプとの適合性を達成するために用いられる、安定器によって見られる負荷インピーダンスの成形を可能になる。
【００１５】
既知の整合回路の多様な例が存在する。
【００１６】
図４は、安定器と整流器２０との間の直列接続コンデンサ４０が整合回路を実現するEP 2 178 345に基づく例を示している。
【００１７】
WO 2013/164739は、図５において示されているような直列接続インダクタ５０の整合回路としての使用、及び他の例における、図６において示されているような並列接続コンデンサ６０の整合回路としての使用を開示している。
【００１８】
図７は、Nan Chen、Henry Shu-Hung Chungによる、"A driving technology for retrofit LED lamp for fluorescent lighting fixtures with electronic ballasts", 2010 IEEE Second Annual Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 441-448において開示されている設計に基づいている。整合回路は、直列入力コンデンサ７０と、並列コンデンサ７２と、直列出力インダクタ７４とを有する。
【００１９】
図８は、Hyun-Jae Kim、Byung-Hun Lee、Chun-Taek Rimによる、"Passive LED driver compatible with rapid-start ballast", 2011 IEEE 8th International Conference on Power Electronics and ECCE Asia (ICPE & ECCE), 507-514において開示されている設計に基づいている。整合回路は、直列インダクタ８０と、並列コンデンサ８２とを有する。
【００２０】
図９は、Nan Chen、Henry Shu-Hung Chungによる、"An LED lamp driver compatible with low- and high-frequency sources", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 28, No. 5, May 2013, 2551-2568において開示されている設計に基づいている。整合回路は、直列入力インダクタ９０と、並列コンデンサ９２と、直列出力インダクタ９４とを有する。
【００２１】
WO 2014/009836は、図１０において示されているような、整合回路が、並列コンデンサ１００と、直列インダクタ１０２とを有する設計を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
管状蛍光灯を（照明される面においてほぼ同じ照度を持つ）同等のTLEDに置き換える場合、安定器の出力電力は約２分の１に減らされる。市販のLEDの光生成効率は、近い将来に引き続き著しく向上すると期待されている。その場合、安定器出力電力の更なる低減が必要とされるだろう。更に、将来のスマート接続TLEDアプリケーションは、TLEDの大幅な調光を必要とし、斯くして、安定器出力電力の大幅な低減を必要とするだろう。
【００２３】
従って、既知の整合回路を用いるTLEDは、安定器出力電力の低減に関して限界で動作している。安定器出力電力の更なる低減は、安定器、安定器に流れる電流、及び安定器出力の電圧における損失の著しい増加をもたらす。この結果として、安定器の寿命は著しく短縮される。
【００２４】
それ故、安定器出力電力が、電力効率の良いようにして、更に下げられることができるような、既存の安定器と管状LEDとの間の改良された変換回路が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、請求項によって規定されている。
【００２６】
本発明の或る態様による例によれば、第１端部に一対の電気的接続部を有すると共に、反対側の第２端部に一対の電気的接続部を有する蛍光灯安定器から来る第１信号を、整流回路を介して少なくとも１つの発光ダイオードを有する照明回路に供給するための第２信号に変換するための変換回路であり、
第１入力端子及び第２入力端子を含む、前記第１信号を受け取るための２端子入力であって、
前記第１入力端子が、前記安定器の前記第１端部にある前記一対の電気的接続との接続のためのものであり、
前記第２入力端子が、前記安定器の前記第２端部にある前記一対の電気的接続との接続のためのものである２端子入力と、
第１出力端子及び第２出力端子を含む、前記第２信号を供給するための２端子出力と、
前記２端子出力を前記２端子入力に結合するためのリアクタンス段とを有する変換回路であって、前記リアクタンス段が、並列分岐にインダクタを有する変換回路が提供される。
【００２７】
前記リアクタンス段は、相対的に単純な変換回路を作成することを可能にする。このような変換回路は、相対的に低コストであり、且つ相対的にロバストである。前記変換回路内での並列インダクタの使用は、安定器出力電力を、これまで可能であったレベルよりもはるかに低いレベルまで減らすことを可能にする。整合回路内の並列接続インダクタは、HF安定器から照明回路へ流れる電流が照明要素（例えば、LEDストリング）に到達しないようにすることを可能にする。前記インダクタを流れる電流は、無効安定器出力電力を構成するのに対して、LEDストリングを流れる電流は、有効安定器電力を構成する。最先端の整合回路で用いられている概念である並列コンデンサでも、或る程度までは、同じ効果が達成され得る。しかしながら、安定器出力電力を、これまでに研究されてきたレベル未満に減らそうとするときには、並列接続コンデンサは、幾つかのHF安定器における共振回路の挙動を、前記安定器の損失の増大をもたらす好ましくないやり方で妨げる。整合回路おける並列インダクタンスの使用は、大幅により広い範囲の異なるHF安定器タイプに適合する。特に、自励発振安定器とIC制御安定器との両方との適合性を達成することが可能である。とりわけ、前記安定器出力電力は、前記安定器における損失、又は前記安定器に流れる電流に起因する損失、又は前記安定器出力における電圧に起因する損失を増大させずに、ほぼゼロまで減らされることができる。これは、例えばスマート接続アプリケーションにおけるTLEDの大幅な調光にとって特に興味深い。
【００２８】
前記安定器の前記第１端部にある前記一対の電気的接続部は、管状LEDのような管状ランプの一方の端部のピンを受けるための、管状ランプ取り付け具の一方の端部にあるソケットである。前記安定器の前記第２端部にある前記一対の電気的接続部は、前記管状ランプの他方の端部のピンを受けるための、前記管状ランプ取り付け具の他方の端部にあるソケットである。
【００２９】
前記変換回路は、好ましくは、管状LEDなどの管状ランプ内に収容され、前記変換回路は、安定器回路を含む管状ランプ取付具との接続のためのものである。
【００３０】
前記リアクタンス回路は、前記入力と前記出力との間にリアクタンス伝達関数を導入する。
【００３１】
第１例においては、前記リアクタンス段は、
前記２端子入力の前記端子間にインダクタを有し、前記２端子入力の２つの前記端子は、前記２端子出力の２つの前記端子に接続される。
【００３２】
これは、並列インダクタから成る単純な回路を提供する。
【００３３】
第２例においては、前記リアクタンス段は、
前記２端子入力の前記端子間のインダクタ、及び前記２端子入力の前記第１端子と前記２端子出力の前記第１端子との間の、又は前記２端子入力の前記第２端子と前記２端子出力の前記第２端子との間の直列インダクタを有する。
【００３４】
これは、並列入力インダクタと直列出力インダクタとの組み合わせを提供する。
【００３５】
第３例においては、前記リアクタンス段は、
前記２端子入力の前記端子間のインダクタ、及びを前記２端子入力の前記第１端子と前記２端子出力の前記第１端子との間の、又は前記２端子入力の前記第２端子と前記２端子出力の前記第２端子との間の直列コンデンサを有する。
【００３６】
これは、並列インダクタと直列コンデンサとの組み合わせを提供する。
【００３７】
第４例においては、前記リアクタンス段は、
前記２端子入力の前記第１端子と前記２端子出力の前記第１端子との間の、又は前記２端子入力の前記第２端子と前記２端子出力の前記第２端子との間のインダクタ、及び前記２端子出力の２つの前記端子間のインダクタを有する。
【００３８】
これは、直列インダクタと並列出力インダクタとの組み合わせを提供する。
【００３９】
第５例においては、前記リアクタンス段は、
前記２端子入力の前記第１端子と前記２端子出力の前記第１端子との間の、又は前記２端子入力の前記第２端子と前記２端子出力の前記第２端子との間のコンデンサ、及び前記２端子出力の２つの前記端子間のインダクタを有する。
【００４０】
これは、直列コンデンサと並列出力インダクタとの組み合わせを提供する。
【００４１】
第６例においては、前記リアクタンス段は、
前記２端子入力の前記端子間のインダクタ、及び前記２端子入力の前記端子間のコンデンサを有し、前記２端子入力の２つの前記端子は、前記２端子出力の２つの前記端子に接続される。
【００４２】
これは、並列インダクタと並列コンデンサとの組み合わせを提供する。
【００４３】
第７例においては、前記リアクタンス段は、
前記２端子入力の前記端子間にインダクタとコンデンサとを直列に有し、前記２端子入力の２つの前記端子は、前記２端子出力の２つの前記端子に接続される。
【００４４】
これは、分岐内の並列インダクタと直列コンデンサの組み合わせを提供する。
【００４５】
前記変換回路は、前記第１及び第２信号のうちの１つ以上の振幅を減らすための整合回路として機能する。
【００４６】
本発明は、上で規定されているような変換回路を含む蛍光灯安定器も提供する。
【００４７】
本発明は、
上で規定されているような変換回路と、
少なくとも１つの発光ダイオードを含む照明回路とを有する照明回路も提供する。
【００４８】
前記照明回路は、
フィラメントエミュレーション回路と、
ピン安全及び起動回路と、
整流器と、
前記整流器の出力における出力コンデンサと、
LEDドライバとを更に有してもよく、前記整流器は、前記変換回路の出力側にある。
【００４９】
本発明は、
安定器と、
上で規定されている照明回路とを有する照明設備も提供する。
【００５０】
前記安定器は、ハーフブリッジ安定器であってもよい。
【００５１】
本発明は、放電ランプを、少なくとも１つの発光ダイオードを含む照明回路に置き換えるための方法であって、蛍光灯安定器と前記照明回路との間に、上で規定されているような変換回路を取り付けるステップを有する方法も提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
ここで、添付図面を参照して、本発明の例を説明する。
【図１】蛍光灯安定器に対応するTLEDの典型的なブロック図を示す。
【図２】整合回路が、TLEDにおいて、どのように安定器と他のTLED回路との間に配置されるかを簡略化されたブロック図で示す。
【図３】如何なる整合（即ち、変換）回路もなしに安定器によって駆動される管状LEDを示す。
【図４】変換回路の第１の既知の例を示す。
【図５】変換回路の第２の既知の例を示す。
【図６】変換回路の第３の既知の例を示す。
【図７】変換回路の第４の既知の例を示す。
【図８】変換回路の第５の既知の例を示す。
【図９】変換回路の第６の既知の例を示す。
【図１０】変換回路の第７の既知の例を示す。
【図１１】照明設備において用いられる変換回路の第１例を示す。
【図１２】照明設備において用いられる変換回路の第２例を示す。
【図１３】照明設備において用いられる変換回路の第３例を示す。
【図１４】照明設備において用いられる変換回路の第４例を示す。
【図１５】照明設備において用いられる変換回路の第５例を示す。
【図１６】照明設備において用いられる変換回路の第６例を示す。
【図１７】照明設備において用いられる変換回路の第７例を示す。
【図１８】図１２のレイアウトに基づく第１変換回路の、自励発振安定器に接続されるときの性能グラフを示す。
【図１９】図１２のレイアウトに基づく第１変換回路の、IC制御安定器に接続されるときの性能グラフを示す。
【図２０】図１２のレイアウトに基づく第２変換回路の、自励発振安定器に接続されるときの性能グラフを示す。
【図２１】図１２のレイアウトに基づく第２変換回路の、IC制御安定器に接続されるときの性能グラフを示す。
【図２２】図１２のレイアウトに基づく第３変換回路の、自励発振安定器に接続されるときの性能グラフを示す。
【図２３】図１２のレイアウトに基づく第３変換回路の、IC制御安定器に接続されるときの性能グラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
本発明は、蛍光灯安定器から来る第１信号を、整流回路を介して、少なくとも１つの発光ダイオードを有する照明回路に供給するための第２信号に変換するための変換回路を提供する。変換回路は、２端子入力又は２端子出力の間の並列分岐にインダクタを有する。これは、損失の大幅な増加なしに安定器出力電力が減らされることを可能にする。前記変換回路は、蛍光灯安定器へのLEDの後付けを可能にするためのものである。
【００５４】
限界において、小さなインダクタは、短絡回路として機能するのに対して、大きなインダクタは、開回路として機能する。小さなコンデンサは、開回路として機能し、大きなコンデンサは、短絡回路として機能する。
【００５５】
管状照明デバイスのインピーダンス値は、フィラメントの数オームの小さな値から燃焼ランプの端部間の数百オームまで変化し得る。これは、約20kHzと約60kHzとの間のTLEDの動作周波数では、整合回路での使用に適している約3μHと約3000μHとの間のインダクタンス値及び約2nFと約2000nFとの間の容量値に対応する。
【００５６】
図１１乃至１７の例は、図２乃至１０と同様に、ハーフブリッジ並列共振コンバータの形態の安定器１０、本発明の対象である整合（変換）回路、整流器２０、バッファコンデンサ及びLED２４を有する。フィラメントエミュレーションユニット、ピン安全及び起動回路、並びにLEDシャントスイッチドライバなどの他の構成要素は、図を簡単にするために示されていない。
【００５７】
全ての例において、変換回路は、安定器から第１信号を受け取るための２端子入力５、６と、整流器に第２信号を供給するための２端子出力７、８とを有する。図１において示されているように、第１入力端子５は、TLEDの一方の端部にあるピンに接続され、第２入力端子６は、TLEDの他方の端部にあるピンに接続される。第１入力端子は、とりわけ、フィラメントエミュレーション回路１４の第１部分を介してランプハウジングの一方の端部にある２つの端子１、２に接続され、第２入力端子は、とりわけ、フィラメントエミュレーション回路１４の第２部分を介してランプハウジングの他方の端部にある２つの端子３、４に接続される。端子１、２は、管状LEDランプ１２の一方の端部にあり、端子３、４は、管状LEDランプ１２の他方の端部にある。
【００５８】
図１１乃至１７においては、フィラメントエミュレーション回路は示されておらず、従って、２つの入力端子５、６と、TLEDの４つのピン（従って、ランプハウジングの４つのソケット）との間の間接結合は示されていない。その代わりに、図１を参照されたいが、端子１、２、３、４、５、６の間の他の回路結合も可能であることに注意されたい。
【００５９】
２端子出力７、８は、整流器入力を形成する。２端子入力は、第１入力端子５と、第２入力端子６とを有し、２端子出力は、第１出力端子７と、第２出力端子８とを有する。変換回路は、並列分岐にインダクタを有するリアクティブ段である。
【００６０】
図１１に示されている第１例においては、リアクタンス段は、２端子入力の端子間にインダクタ１１０を有し、２端子入力の２つの端子は、２端子出力の２つの端子に接続される。従って、直列要素は存在しない。
【００６１】
これは、入力にわたる且つ出力にわたる並列インダクタから成る単純な回路を提供する。
【００６２】
図１２に示されている第２例においては、リアクタンス段は、２端子入力の端子間の第１インダクタ１２０、及び２端子入力の第１端子と２端子出力の対応する第１端子との間の第２直列インダクタ１２２を有する。
【００６３】
これは、並列入力インダクタと直列出力インダクタとの組み合わせを提供する。
【００６４】
図１３に示されている第３例においては、リアクタンス段は、２端子入力の端子間のインダクタ１３０、及び２端子入力の第１端子と２端子出力の対応する第１端子との間の直列コンデンサ１３２を有する。
【００６５】
これは、並列インダクタと直列出力コンデンサとの組み合わせを提供する。
【００６６】
図１４に示されている第４例においては、リアクタンス段は、２端子入力の第１端子と２端子出力の対応する第１端子との間の第１インダクタ１４０、及び２端子出力の２つの端子間の第２インダクタ１４２を有する。
【００６７】
これは、直列入力インダクタと並列出力インダクタとの組み合わせを提供する。
【００６８】
図１５に示されている第５例においては、リアクタンス段は、２端子入力の第１端子と２端子出力の対応する第１端子との間のコンデンサ１５０、及び２端子出力の２つの端子間のインダクタ１５２を有する。
【００６９】
これは、直列入力コンデンサと並列出力インダクタとの組み合わせを提供する。
【００７０】
図１６に示されている第６例においては、リアクタンス段は、２端子入力の端子間のインダクタ１６０、及び２端子入力の端子間のコンデンサ１６２を有し、２端子入力の２つの端子は、２端子出力の２つの端子に接続される。
【００７１】
これは、並列インダクタと並列コンデンサとの組み合わせを提供する。
【００７２】
図１７に示されている第７例においては、リアクタンス段は、２端子入力の端子間にインダクタ１７０とコンデンサ１７２とを直列に有し、２端子入力の２つの端子は、２端子出力の２つの端子に接続される。
【００７３】
これは、分岐内の並列インダクタと直列コンデンサの組み合わせを提供する。
【００７４】
変換回路は、第１及び第２信号のうちの１つ以上の振幅を減らすための整合回路として機能する。
【００７５】
前記変換回路は、改良された蛍光灯安定器をもたらすよう安定器と組み合わされ得る。図１１乃至１７に示されているような全体的な回路は、変換回路によって安定器に結合される照明回路を有する。安定器と、変換回路と、照明回路との組み合わせが、照明設備を構成するとみなされ得る。
【００７６】
上記のような変換回路は、放電灯を、少なくとも１つの発光ダイオードを有する照明回路に置き換えるために、蛍光灯安定器と照明回路との間に取り付けられる。
【００７７】
上には１つのタイプの安定器しか記載されていないが、多様なタイプの安定器が存在する。一般に、電気安定器は、電気回路内の電流量を制限することを目的とするデバイスである。典型的には、AC蛍光灯においては、さもなければ、電圧ー電流特性における負性微分抵抗アーチファクトのために破壊的なレベルまで上昇するだろう管を通る電流を制限するために、誘導性安定器が用いられる。
【００７８】
ライン周波数安定器（line-frequency ballast）においては、蛍光灯、ネオンランプ、又は高輝度放電（HID）ランプに給電するために適切な始動及び動作電気条件を供給するのに、インダクタが非常に一般的である。リアクタンスは、インダクタにおける最小限の電力損失だけでランプに利用可能な電力を制限し、幾つかの回路においては、ランプにおいて最初のアークを生じさせるために、インダクタを通る電流が高速で遮断されるときに生成される電圧スパイクが用いられる。
【００７９】
多くの場合、力率を改善するために、コンデンサが、インダクタと対にされ得る。大きなランプの場合は、線間電圧が、ランプを起動するのに十分ではない場合があり、故に、電圧を増大させるために単巻変圧器の巻線が安定器に含まれる。単巻変圧器は、電流が適切に制限されるように、十分な漏れインダクタンスを持つよう設計される。
【００８０】
ライン周波数で動作されるリアクタンス安定器は、大きなインダクタ及びコンデンサを用いられる必要があるため、大きく、重くなる傾向がある。それらは一般にノイズも発生させる。
【００８１】
電子安定器は、その代わりに、放電ランプに給電するために適切な始動及び動作電気条件を供給するのに固体電子回路を用いる。電子安定器は、上記のような同等な定格の磁気安定器よりも小型軽量にすることができる。電子安定器はより静かでもある。電子安定器は、典型的には、スイッチモード電源を使用し、まず、入力電力を整流し、次いで、それを高周波でチョッピング（chopping）する。高性能電子安定器は、パルス幅変調によって、又は周波数をより高い値に変更することによって、調光も可能にし得る。
【００８２】
マイクロコントローラを内蔵する安定器（デジタル安定器）は、ネットワークを介した遠隔制御及びモニタリング、又は0乃至10VのDC輝度制御信号を用いた簡単なアナログ制御を供給し得る。
【００８３】
電子安定器は、通常、50乃至60Hzの主電源周波数ではなく、20,000Hz以上の周波数でランプに電力を供給する。これは、フリッカのストロボ効果が実質的に取り除く。電子安定器は、安定器自体のより高い効率及びより高い周波数におけるより高いランプ効率によって、より高いシステム効率を供給する。
【００８４】
安定器は、相対的に高い電圧を用いた瞬時起動機能、又は陰極加熱が用いられる急速起動機能などの、電流制限を超える他の機能を実施する。
【００８５】
本発明の変換回路は、様々な異なる既知の高周波電子安定器回路に用いられ得る。特に、自励発振安定器とIC制御安定器との両方に用いられ得る整合回路を設計することは可能である。
【００８６】
本発明は、安定器電力及び／又は安定器出力電流を増加させずに（又はそれどころか減少させながら）、安定器出力電力を非常に低い値まで減少させることを可能にする。これらの利点は、図１８乃至２３において示されている測定値によって整合回路のうちの幾つかについて実証されている。
【００８７】
いずれの場合も、上のグラフは、入力電力（Pin）、出力電力（Pout）及び電力損失（Ploss）を、LED順方向電圧の関数として示している。下のグラフは、安定器からの出力電流を、再び、LED順方向電圧の関数として示している。
【００８８】
小さな値のLED順方向電圧においては、安定器は、LEDのための近似電流源として機能し、電力は、LED順方向電圧に比例して増加する。大きな値のLED順方向電圧は、電流がLEDストリングを流れないようにすると共に、電流に、整合回路内の並列要素又は安定器の出力コンデンサを流れさせる。この結果として、LED電力はゼロまで減少する。しかしながら、このレジームでの動作は、システムの他の部分を流れる電流がかなり小さな値に留まる場合にしか可能ではない。
【００８９】
図１８乃至２３は、各々、整合回路の構成要素の値の或る特定のセットに対するものであることに注意されたい。しかしながら、構成要素の値は、必要とされる回路機能に従って選択されるだろう。上で説明したように、用いられるインダクタンス値は、通常、3μHと3000μHとの間のであり、容量値は、通常、2nFと2000nFとの間である。
【００９０】
図１８は、（図１２のような）940μHの並列インダクタ及び1μFの直列インダクタの整合回路を備える自励発振安定器の結果を示している。
【００９１】
図１９は、（図１２のような）940μHの並列インダクタ及び1μFの直列インダクタの整合回路を備えるIC制御安定器の結果を示している。
【００９２】
図２０は、（図１２のような）940μHの並列インダクタ及び100nFの直列インダクタの整合回路を備える自励発振安定器の結果を示している。
【００９３】
図２１は、（図１２のような）940μHの並列インダクタ及び100nFの直列インダクタの整合回路を備えるIC制御安定器の結果を示している。
【００９４】
図２２は、（図１２のような）940μHの並列インダクタ及び100μFの直列インダクタの整合回路を備える自励発振安定器の結果を示している。
【００９５】
図２３は、（図１２のような）940μHの並列インダクタ及び100μHの直列インダクタの整合回路を備えるIC制御安定器の結果を示している。
【００９６】
示されている例においては、直列接続要素は、第１入力端子５と第１出力端子７との間に示されている。しかしながら、直列要素は、同様に、第２入力端子６と第２出力端子８との間に設けられてもよい。第１入力端子５から流出する電流は、第２入力端子６に還流する。電流は、直列接続要素が端子５に接続されているか端子６に接続されているかにかかわらず、直列接続要素を流れる。
【００９７】
例は、１つ又は２つの要素を備える整合回路をベースにして与えられている。３つ以上の要素、例えば、下端が、端子６及び端子８に直接接続され、上端が、リアクタンス要素を介して端子５に接続されると共に、別のリアクタンス要素を介して端子７に接続される並列インダクタを備える整合回路も可能である。従って、より複雑な整合回路も可能である。
【００９８】
当業者は、請求項に記載の発明を実施する際に、図面、明細及び添付の請求項の研究から、開示されている実施例に対する他の変形を、理解し、達成し得る。請求項において、「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数の存在を除外しない。単に、特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。請求項における如何なる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されてはならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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